Dra. Ana Luisa Olivas Tarango
Investigadora en microbiología de suelo
La mayoría de las nogaleras en el estado de Chihuahua están plantadas en suelos calcáreos. Los nogales que crecen en este tipo de suelos son propensos a la deficiencia de zinc (Zn) debido a su baja disponibilidad. El Zn es un nutriente importante en los programas de manejo e investigación, debido a la demanda y dificultad de las raíces para para suministrar Zn a partir del suelo (Walworth et al. 2017). El Zn se encuentra involucrado en la actividad de enzimas que intervienen en el metabolismo de proteínas y carbohidratos (Olivas et al. 2021). En suelos de pH alcalino la disponibilidad de zinc para las raíces el nogal disminuye, se une al ion carbonato y forma Zn(CO3)2 insoluble (Imran et al. 2014, López et al. 2019). Así, las aplicaciones de este nutriente al suelo por medio de sales inorgánicas no son efectivas debido a que muchos factores afectan su disponibilidad (Montalvo et al. 2016). Por lo tanto, la fertilización con Zn en nogaleras es por aplicación foliar, la cual es una práctica efectiva pero costosa debido a los insumos y equipos; sin embargo, la absorción de zinc por la hoja de nogal pecanero es muy baja y su movilidad también (Herrera 2008).
El Zn quelado con EDTA tiene menor estabilidad en suelos calcáreos (Walworth et al. 2017). Se ha demostrado que el aporte edáfico de Zn quelado con ácidos carboxílicos es eficaz en nogales en producción, cuyo crecimiento y fructificación son iguales que con Zn aplicado al follaje (Olivas et al. 2022, datos en proceso de publicación). En esta tecnología la clave es la concentración del producto en la mitad del área de goteo de los árboles, el no laboreo y el fomento de la ectomicorrización (Tarango y Olivas 2018, 2021). En nogales, la absorción de Zn está íntimamente ligada al grado de ectomicorrización de su raíz. Esto sugiere que la dificultad del nogal pecanero para suministrar Zn no es sólo un problema indisponibilidad química del nutriente en el suelo, sino también de ineficiencia en la absorción del elemento por parte de la raíz (Walworth et al. 2017).
En cuanto a las micorrizas, se sabe que más del 90% de las plantas superiores forman estas estructuras en su raíz, lo que mejora sustancialmente la capacidad radical para absorber agua y nutrimentos (Bonfante y Genre 2010). Alrededor del 3% son plantas especializadas en formar ectomicorrizas. La ectomicorriza se forma en las raíces de plantas leñosas, especialmente en árboles de bosques templados del hemisferio norte, como el nogal pecanero (Sparks 2005). En particular, la mayoría de las raíces alimentadoras de los nogales están ectomicorrizadas (Ge et al. 2017). El hongo coloniza las raíces nuevas y cortas, crece en la superficie de la raíz, formando un manto de hifas; luego penetran entre las células corticales para formar la red de Hartig (Brundrett y Tedersoo 2018). Las hifas del manto fúngico se extienden hacia el suelo, donde forman cordones miceliares; ambas estructuras absorben y transportan y nutrientes. En la zona de la raíz que recubre la red de Hartig se produce el intercambio: el hongo ayuda a las células radicales a absorber agua y nutrientes y éste recibe carbohidratos y otras sustancias nutritivas de la planta (Jacoby et al. 2017). La formación de ectomicorrizas por hongos como Pisolithus, Scleroderma y Tuber está bien caracterizada y documentada en las nogaleras de Chihuahua (Tarango y Olivas; 2018, 2021). También se han identificado los generos Astraeus, Gyrodon, Russula y Tylopilus se encuentran en nogales nativos (Taber et al. 1982, Brundrett 2008).
Los hongos micorrízicos degradan minerales complejos o insolubles como Zn(CO3)2 a moléculas que pueden ser absorbidas por las raíces alimentadoras. Esto explica que la adecuada ectomicorrización de la raíz del nogal favorece significativamente la absorción de zinc y el crecimiento de la planta aún en suelos calcáreos (Tarango et al. 2004). Los nogales establecidos en el estado de Chihuahua, en los municipios de Delicias y Rosales, presentan una alta cantidad de raíces alimentadoras ubicadas en los primeros 35 cm del suelo. En este estrato se produce la colonización de las raíces alimentadoras. En huertas que presentan las características mencionadas, además de baja fertilidad, textura franco-arenosa, se forman macroformas y abundantes hifas absorbentes hasta una profundidad de 1 m (Tarango 2012).
En dicha región se evaluó durante cuatro años (2015-2018) el efecto de la aplicación de zinc al suelo y al follaje; en una huerta ubicada en Delicias, Chihuahua, en nogales Western sobre portainjerto criollo de 16-19 años de edad, con un diseño experimental completamente aleatorizado y cinco repeticiones por tratamiento. Los tratamientos consistieron en: 1) Testigo sin Zn; 2) Zn foliar: 6 aspersiones de 250 g sulfato zinc + 250 g urea/100 L agua (pH ~6); 3) Carboxy-Zn (14% zinc quelado con ácidos carboxílicos): 2 aplicaciones de 140 g/árbol, principios de abril y de mayo; 4) Carboxy-Zn + Mycoroot (1x106/g esporas de Pisolithus tinctorius + 1x106/g UFC de Azospirillum brasilense): 2 aplicaciones de 45 g/árbol, principios de abril y de mayo.
Los resultados se resumen en el cuadro 1. El vigor de brotes y hojas fue afectado por el aporte de zinc a los nogales. El tratamiento de Zn al follaje exhibió la mayor longitud de brote fructífero y el testigo sin Zn la menor; el brote con Carboxy-Zn + Mycoroot crece más que el Carboxy-Zn solo. En cuanto al área de foliolo terminal, los tratamientos Zn foliar y Carboxy-Zn + Mycoroot exhiben el promedio más alto, y el Carboxy-Zn queda en segundo lugar con apenas un 3% menos. En promedio el tratamiento de Zn al follaje tuvo la mayor concentración del nutrimento igual al testigo sin Zn, con 43 mg/kg; la aplicación de Carboxy-Zn + Mycoroot promedia 32 y el Carboxy-Zn apenas 24 mg/kg. En parte esto refleja un efecto de dilución, dado el mayor crecimiento vegetativo de los dos tratamientos con Zn edáfico.
El Zn foliar promedia la mayor producción de nueces, seguido muy de cerca por el Carboxy-Zn + Mycoroot (con una diferencia de 2.5%) y por el Carboxy-Zn (con una diferencia de 7.8%). El Carboxy-Zn + Mycoroot y el testigo sin Zn exhiben el mayor porcentaje de almendra, y el Zn foliar el menor. El aporte edáfico de zinc, sobre todo Carboxy-Zn + MycoRoot, puede mantener una alta calidad de nuez de manera consistente.
Durante el estudio referido, el piso de la huerta siempre mantuvo una cobertura de plantas arvenses, cuyo crecimiento se controló mediante segado periódico. Al cuarto año de tratamientos, se encontró que en el testigo sin aporte de Zn las bacterias del suelo que rodea a la raíz aumentan sustancialmente, igualmente los nogales forman un alto porcentaje de ectomicorrizas, sobre todo del tipo coraloide (foto 1). Aparentemente, al no recibir zinc ni al follaje ni al suelo los árboles “estimulan” una alta microbiología rizosférica que favorece la absorción de Zn nativo del suelo. Esta hipótesis es plausible, pues en los nogales que reciben el nutrimento vía foliar o edáfica las bacterias, hongos y micorrizas muestran la menor densidad (aunque la presencia de macroformas alcanza muy buen porcentaje, comparada con trabajos previamente referidos). En cambio, los árboles que recibieron Carboxy-Zn + MycoRoot tuvieron en el suelo una alta concentración de bacterias y hongos y en sus raíces un alto grado de ectomicorrización, sobre todo de macroformas coraloides, lo cual indica que el inóculo favorece dicho proceso biológico.
Conclusiones
• El nogal pecanero es un árbol ectomicorriza-dependiente y la eficiencia de su raíz para absorber zinc del suelo depende de su capacidad para micorrizar.
• El aporte de zinc al suelo con Carboxy-Zn permite que los nogales crezcan y fructifiquen adecuadamente.
• La adición de Mycoroot mejora la formación de ectomicorrizas.
Literatura citada
Bonfante, P. and A. Genre. 2010. Mechanisms underlying beneficial plant–fungus interactions in mycorrhizal simbiosis. Review: Nature Communications. 11 p.
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Brundrett, M.C. and L. Tedersoo. 2018. Evolutionary history of mycorrhizal symbioses and global host plant diversity. New Phytologist 220(4):1108-1115.
Ge, Z. W.; T. Brenneman; G. Bonito and M.E. Smith. 2017. Soil pH and mineral nutrients strongly influence truffles and other ectomycorrhizal fungi associated with commercial pecans (Carya illinoinensis). Plant and Soil 418(1-2):493-505.
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Tarango R., S.H. 2012. Selección de genotipos criollos de nogal pecanero para portainjertos y variedades en Chihuahua. Informe de investigación. CEDEL-INIFAP-SINAREFI. México.
Tarango R., S.H.; B.C. Macías L.; A. Alarcón y J. Pérez M. 2004. Colonización micorrízica, crecimiento y concentración foliar de nutrimentos en nogal pecanero y pistachero. Agric. Téc. Méx. 30(2):191-203.
Walworth, J.L.; S.A. White; M.J. Comeau and R.J. Heerema. 2017. Soil-applied ZnEDTA: vegetative growth, nut production, and nutrient acquisition of immature pecan trees grown in an alkaline, calcareous soil. HortScience 52(2):301-305.
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